2019 年 4 月 11 日，在上海的华为新品宣告会上，除可以或许拍玉轮的华为 P30 系列，余承东还亲身抛出了两项软件层面的 " 重磅炸弹 "，分别是方舟编译器和 EROFS 超等文件体系；个中，华为方舟编译器可以或许完成 " 架构级优化和明显提拔机能 "，可以或许处理安卓顺序 " 边诠释边实行 " 的题目，从而被余承东称之为 " 安卓机能反动 "。

宣告会完毕今后，华为方舟编译器引起了外界的热议。

那末，方舟编译器终究是甚么？它的 " 反动性 " 究竟体如今那里？面临这些题目，华为终究在两周今后举行了媒体沙龙，对方舟编译器举行了越发仔细的解读。

Android 生态中编译器的事情道理

在相识方舟编译器之前，我们必须得起首相识 Android 操纵体系中的编译器的运转机制。

雷锋网从 VirtualXposed/ 太极的作者 weishu 处相识到，今后 Android 平台的绝大多数运用是运用 Java 言语写的，CPU 只能明白汇编指令，没法直接辨认 Java 言语的虚拟机指令；为了让 CPU 能运转 Java 言语编写的顺序，一样平常有两种设施：

引入一个中间层，这个中间层卖力 Java 代码的实行，然后这个中间层自身编译为 CPU 能明白的汇编指令，也就是 CPU -> 中间层 -> Java 代码。若是这个中间层接纳 Java 言语直接作为输入，明白一句 Java 语句就把 Java 言语翻译一下让 CPU 实行一段，我们一样平常称这类形式为「诠释实行」。毋庸置疑这类体式格局效力是相称低效的。

直接把 Java 言语翻译成 CPU 能明白的机械言语。这里又有两种体式格局：第一，在顺序运转之前直接把 Java 代码编译为机械言语。这类形式称之为 AOT（Ahead of time）编译；第二，在顺序运转起来今后，及时地把 Java 言语编译为机械言语然后实行。这类形式称之为 JIT（Just in time） 编译。

详细在 Android 平台上，代码编译阅历了数个阶段。

在 Android 5.0 正式接纳 ART 之前，Android 接纳的是诠释实行 + JIT 的体式格局实行 Java 代码。在这个阶段是名副实在的「边诠释边实行」的形式，代码效力相称低下，再加上那时刻一样显示弗成的 GC（渣滓收受接管），Android 异常难用。

在 Android 5.0 至 Android 6.0 阶段，Google 推出了 ART（Android Runtime）来处理之前的 Java 代码实行效力题目。这个阶段接纳的是完全 AOT 形式；Android 运用在装置的时刻，体系会把一切 Java 代码提早编译为机械码。这类形式有两个瑕玷：

装置速率巨慢。即使是高通骁龙 855 接纳 AOT 形式编译一下装置包比较大的运用（如支付宝）可以或许就要一分钟。而那个时刻的 CPU 并不如如今，装置一个运用须要很长时候。更要命的是，体系 OTA 开机会对一切的运用实行 AOT 操纵，这时刻开机速率可以或许须要很长时候。

占用磁盘空间，Java 代码编译为机械码今后体积会急剧膨胀。

到了 Android 7.0，Google 做了很大的革新；这一革新是基于如许一个现实：我们运用一个运用的时刻，基础每一个人只运用它一小局部功用，为何要把一切代码全编译呢？因此只编译用户经常常使用的那局部代码就 OK 了，如许装置的时刻速率比较快，等用户启动的时刻体系就可以晓得哪局部代码常常被实行，把这局部代码编译为机械码，运转起来速率也快。

因此 Google 又引入了 JIT，这时刻的实行形式是 AOT + JIT + 诠释实行。详细来看：

运用装置的时刻不实行 AOT 编译，装置速率飞快。首次运用运用的时刻没有机械码，因此只能诠释实行。

运用运转起来今后，体系网络常常被运转的代码的信息，做两件事：1）在须要的时刻在运转时直接把 Java 代码编译为机械码 （JIT），然后运用机械码实行进步运转效力。2）把这个「常常被运转的代码信息生存起来」。

装备余暇的时刻，体系拿出运用运转时刻生存的「热门代码信息」直接把这些代码编译为机械码 （AOT）。

Android 8.0 上革新了诠释器，诠释形式实行效力大幅提拔；Android 10.0 上供应了预先安排热门代码的体式格局，运用在装置的时刻就可以晓得常常使用代码会被提早编译。可以或许看到，今后 Android 平台的实行形式在空间占用 + 装置速率 + 运转速率上已到达了一个很好的均衡。

总结来看，现在的 Android 接纳的是诠释实行 + 还算可以或许的 JIT + AOT 的综合形式；但并没有挣脱如许一个条件，即运用在被打包成 APK 的时刻，接纳的照样 Java 代码。换句话说，在 APK 酿成用户可运用的历程当中，还阅历了一个在 Android 体系内部的编译历程，这是一个绕不外的坎。

依照华为方面在媒体沙龙中的解读，这个在现有 Android 中绕不外去的坎，被称为虚拟机（Virtual Machine，简称 VM），它包罗翻译器和编译器，其目标就是把 Java 高等言语转换成机械能懂的言语——这一转换历程致使卡顿，并且 VM 的一致收受接管内存渣滓额也会带来卡顿。

华为方舟编译器终究改变了甚么？

起首，方舟编译器是合营华为 EMUI 9.1 操纵体系而打造的一个编译东西。

依照华为方面的说法，虽然方舟编译器是在 2019 年 4 月 11 日宣告，然则华为早在 5 年前就最先结构，2013 年推出了自研编译器 HCC，2014 年编程大神 Fred Chow 到场，担负华为编译器手艺首席科学家，2016 年华为建立编译器与编程言语实验室，投入了数百的专家团队阅历了屡次实验，才在 EMUI 9.1 上完成了机械代码的翻译。

依照上述 Android 操纵体系的代码运转逻辑，华为编译器最大的上风在于，它绕过了 VM。

简朴来讲，在百人专家团队的打造下，华为方舟编译器可以或许将高等言语（Java）直接酿成机械码，无需再经由过程 Android 操纵体系中内置的 VM 编译器。依照华为方面的说法：方舟编译器编译的运用在开辟阶段就已完成；也就是说，只如果经由编译器编译的运用，在运用市场上上架了今后，用户下载 APK 的就是编译过的了。

换句话说，经由过程方舟编译器，开辟者的运用在下载之前就已转化成为机械可以或许辨认的代码，因此可以或许在手机上疾速装置、启动和运转，而无需在经由 VM 的编译——某种程度上，方舟编译器是将编译历程提早到运用开辟阶段，从而大幅度减少了智能手机和操纵体系的运转累赘。

依照华为方面的说法，接纳华为编译器今后，提拔结果以下：

EMUI 9.1 仅仅对体系组件 System Server 运用了方舟编译器今后，体系流通速率提拔了 24%，体系响应速率提拔了 44%；

第三方运用（现在接纳了新浪微博极速版）的操纵流通度提拔了 60%。

弗成无视的是，实际上，要想完成华为所言的结果，就起首须要第三方的运用开辟者接纳方舟编译器对自家的 App 提早举行革新，从而可以或许上架华为运用市肆——这也是余承东在 4 月 11 日的宣告会号令开辟者积极参与的缘由。

除代码编译，方舟编译器也供应了更高效的内存机制，它与 Android 内存收受接管的分歧之处在于：

内存治理是顺序开辟与运转时须要重点斟酌的局部，也和体系流通度痛痒相关。Android 在内存收受接管上接纳集合收受接管机制，发声全局收受接管时更须要停息运用，这也是随机卡顿的根因之一。而方舟编译器供应了更高效的内存收受接管机制，收受接管时无需停息运用，随时用随时收受接管，大大进步运转速率。

别的，在方舟编译器的编译情况下， 还可以或许对代码举行优化。现在，由于 Android ART 的 AoT 和 JIT 动态编译由于是运转在手机上，受资本所限，因此只能运用简朴的优化算法。而方舟编译器由因此在运用开辟阶段举行编译，以是可以或许许可分歧运用天真接纳分歧的编译优化计划，并且由于在开辟情况编译不会遭到手机机能的限定，可以或许运用更多先进的优化算法，从而使得每一个运用的机能到达最好。

2019，周全开源

实在，在 4 月 11 日的宣告会上，华为方面已透露表现，方舟编译器也将开放给第三方合作伙伴，愿望配合构建开辟者生态的 " 方舟朋友圈 "。

现在，华为已宣告方舟编译器会从 2019 年周全开源；个中，华为将在 2019 年 8 月的华为终端开辟者大会宣告方舟编译框架代码开源，后续会在 2019 年 11 月的绿盟开辟者大会完成完全方舟编译器代码开源。

关于华为方舟编译器的开源，雷锋网将连结存眷。

【泉源：雷锋网】

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